JPS63114538A - Multispoke energy storage - Google Patents
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- JPS63114538A JPS63114538A JP62188689A JP18868987A JPS63114538A JP S63114538 A JPS63114538 A JP S63114538A JP 62188689 A JP62188689 A JP 62188689A JP 18868987 A JP18868987 A JP 18868987A JP S63114538 A JPS63114538 A JP S63114538A
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- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/02—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels
- H02K7/025—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels for power storage
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は機械エネルギーを貯蔵し、電気エネルギーを発
生させるためのエネルギー貯蔵装置に係り、より詳細に
は、宇宙空間において使用する機械エネルギーを貯蔵し
、電気エネルギーを発生させるための多スポーク型エネ
ルギー貯蔵装置に関する。但し、本発明は上記多スポー
ク型エネルギー貯蔵装置に限定されるものではない。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an energy storage device for storing mechanical energy and generating electrical energy, and more specifically, for storing mechanical energy for use in outer space. The present invention relates to a multi-spoke energy storage device for generating electrical energy. However, the present invention is not limited to the multi-spoke energy storage device described above.
現在までに、宇宙空間において電気エネルギーを貯蔵す
るために提案された装置は種類が極めて多い。その一つ
のタイプの装置が米国特許第４゜５０９．００６号（特
許権者は本発明の発明者）に記載されている。To date, a wide variety of devices have been proposed for storing electrical energy in space. One type of device is described in U.S. Pat. No. 4,509,006 (to the inventor of the present invention).
また、燃料電池、太陽電池、インダクタ、キャパシタ、
及び、電池を併用して原子力発電、及び、電気エネルギ
ー発生を行うような、エネルギー貯蔵としては古典的な
方法もある。In addition, fuel cells, solar cells, inductors, capacitors,
There are also classical methods of energy storage, such as nuclear power generation and electric energy generation using batteries in combination.
さらに、最近は、機械エネルギー貯蔵のために、高速回
転型フライホイールを含む装置が使用されている。この
タイプの装置は毎分数千回という高速回転の回転力に耐
え得る形状である。当然のことながら、上記高速の回転
力は破壊力になる危険を含み、製造上の小欠陥があれば
悲劇的な事故を招く。本発明は低速回転時に大量の機械
エネルギーを貯蔵するための装置を提供する。Furthermore, devices containing high-speed rotating flywheels have recently been used for mechanical energy storage. This type of device has a shape that can withstand the rotational force of several thousand rotations per minute. Naturally, the high-speed rotational force described above carries the risk of becoming a destructive force, and any small manufacturing defect could lead to a tragic accident. The present invention provides a device for storing large amounts of mechanical energy during low speed rotation.
本発明は、宇宙空間において、大量の機械エネルギーを
長期間貯蔵し得るエネルギー貯蔵装置を提供する。さら
に、上記エネルギー貯蔵装置はサブシステムの要求に対
応することもできる。The present invention provides an energy storage device capable of storing a large amount of mechanical energy for a long period of time in outer space. Additionally, the energy storage device can also support subsystem requirements.
また、上記エネルギー貯蔵装置を最近のスペースシャト
ルで軌道に乗せることも容易である。さらに、上記エネ
ルギー貯蔵装置は低速回転時に機械エネルギー貯蔵を行
うことができる。It is also easy to place the energy storage device into orbit on a modern space shuttle. Furthermore, the energy storage device is capable of storing mechanical energy during low speed rotation.
上記エネルギー貯蔵装置は、環状の第１ハブ及び環状の
第２ハブが回転可能の状態に内蔵装着された細長いハウ
ジングを含む。複数の等間隔に離間するスポークは上記
ハブに取り付けられ、このハブから外に向かって延びる
。外部の錘と内部の錘は共に上記スポークに装着され、
このスポークの長手方向に沿って移動することができる
。他のタイプの装置を用いて、上記可動の錘を上記スポ
ークの長手方向に沿って移動させるすることもできる。The energy storage device includes an elongated housing having a first annular hub and a second annular hub rotatably mounted therein. A plurality of equally spaced spokes are attached to and extend outwardly from the hub. Both the external weight and the internal weight are attached to the spokes,
This spoke can be moved along its length. Other types of devices can also be used to move the movable weight along the length of the spoke.
発電機等の電気エネルギー源装置を、上記ハブとスポー
クの回転開始時の初期電気エネルギー供給のために上記
ハウジングに取り付ける。また、電気制御装置を上記ハ
ウジングに含ませる。An electrical energy source, such as a generator, is attached to the housing for providing initial electrical energy at the beginning of rotation of the hub and spokes. An electrical control device is also included in the housing.
これは、発生させた機械エネルギーと、上記多スポーク
型エネルギー貯蔵装置のサブシステムに必要な電力を制
御するためである。This is to control the mechanical energy generated and the power required for the subsystems of the multi-spoke energy storage device.
以下、本発明の好ましい実施例を、図を用いて詳細に説
明する。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail using the drawings.
第１図に多スポーク形エネルギー貯蔵装置を示し、この
エネルギー貯蔵装置の全体を符号１０で表す。このエネ
ルギー貯蔵装置１０は電気エネルギー発生装置１２を含
み、この電気エネルギー発生装置１２は電動のモータと
して使用し、発電機としても使用するモータ兼用発電機
１４に対して電力を供給するために使用することができ
、このモータ兼用発電機１４は細長い円筒形のハウジン
グ１６の内部に、その長手方向に沿って収容される。こ
のモータ兼用発電機１４は、従来型、すなわち、環状の
第１ハブ１８に接続されたアーマチア１５を有する単極
発電機で差し支えない。上記第１のハブ１８は上記ハウ
ジング１６に回転できるように取り付けられ、その回転
方向は、回転型環状の第２のハブ２０とは反対である。FIG. 1 shows a multi-spoke energy storage device, generally designated by the numeral 10. The energy storage device 10 includes an electrical energy generator 12, which is used as an electric motor and is used to supply power to a motor/generator 14, which also serves as a generator. The motor/generator 14 is housed inside an elongated cylindrical housing 16 along its longitudinal direction. This motor/generator 14 may be of the conventional type, ie, a monopolar generator having an armature 15 connected to an annular first hub 18 . The first hub 18 is rotatably mounted to the housing 16 and its direction of rotation is opposite that of the rotatable annular second hub 20 .
上記ハブ１８．２０は、共に複数のスポーク２２，２２
゜・・・を含み、このスポーク２２，２２．・・・は等
間隔に離間して外側に向かって延びる。上記スポーク２
２．２２．・・・は、この説明では、外部に可動の錘２
４．２４１ ・・・が取り付けられ、この錘２４゜２４
、・・・は上記スポーク２２の長手方向に沿って、内側
及び外側に移動可能である。The hub 18.20 both includes a plurality of spokes 22, 22.
゜... Including this spoke 22, 22 . ... extend outward at equal intervals. Above spoke 2
2.22. In this explanation, ... is an externally movable weight 2.
4.241 ... is attached, and this weight 24°24
, . . . are movable inwardly and outwardly along the longitudinal direction of the spokes 22.
上記可動の錘２４．２４．・・・は動力を消費し制御を
行う装置２６に制御され、上記動力を消費し制御を行う
装置２６は上記錘２４，２４．・・・を、上記スポーク
の長手方向に沿って、内側及び外側に移動させる。これ
は、上記エネルギー貯蔵装置１０の回転数を一定に維持
するためである。Said movable weight 24.24. ... are controlled by a device 26 that consumes power and performs control, and the device 26 that consumes power and performs control is controlled by the weights 24, 24 . ... are moved inward and outward along the longitudinal direction of the spoke. This is to maintain the rotation speed of the energy storage device 10 constant.
ここで注目すべきことは、上記各スポーク２３が等間隔
に離間配設され、この配設位置と上記細長いハウジング
１６の回転軸線との関係位置を変化させ得るという点で
ある。この配設位置を変化させるのは、」二記エネルギ
ー貯蔵装置１０に電気エネルギーを発生させ、このエネ
ルギー貯蔵装置１０から電気エネルギーを取り出す時に
、このエネルギー貯蔵装置１０の回転数を一定に維持す
るためである。上記回転するハブ１８．２０に取り付け
るスポーク２２，２２．・・・の数は、上記回転するエ
ネルギー貯蔵装置の動的平衡を維持する場合には、２個
以上にすることができる。What should be noted here is that the spokes 23 are arranged at equal intervals, and the relative position between the spokes 23 and the axis of rotation of the elongated housing 16 can be changed. The reason for changing this arrangement position is to maintain the rotational speed of the energy storage device 10 constant when generating electrical energy in the energy storage device 10 and extracting electrical energy from the energy storage device 10. It is. Spokes 22, 22. attached to said rotating hub 18.20. The number of ... can be two or more if the dynamic balance of the rotating energy storage device is maintained.
第２図に、上記第１図に示したエネルギー貯蔵装置１０
とは異なる形状のエネルギー貯蔵装置を示す。このエネ
ルギー貯蔵装置では上記スポーク２２．２２．・・・を
内部に移動させることができる。FIG. 2 shows the energy storage device 10 shown in FIG. 1 above.
shows an energy storage device with a different shape. In this energy storage device the spokes 22.22. ... can be moved inside.
これは、回転数を一定に維持するためである。このエネ
ルギー貯蔵装置１０の機械的な操作及び機能は、第１図
で説明したエネルギー貯蔵装置と同様である。第１図の
エネルギー貯蔵装置との相違点は、上記内部の移動する
錘２８．２８．・・・が上記スポーク１６，１６．・・
・の外部でなく、上記スポーク１６．１６．・・・の内
部にあるという点である。This is to maintain the rotational speed constant. The mechanical operation and function of this energy storage device 10 is similar to the energy storage device described in FIG. The difference from the energy storage device of FIG. 1 is that the internal moving weights 28, 28. ... are the spokes 16, 16.・・・
・Not external to the spokes 16.16. The point is that it is inside...
次に第３図において、上記スポーク１６の慣性によって
生じる上記スポーク及び錘の膨張は次式、ＫＥ＝
（１／ ２） Ｉ 総１０ｗによって表される
。Next, in FIG. 3, the expansion of the spokes and weight caused by the inertia of the spokes 16 is expressed by the following equation, KE=
(1/2) I is expressed by a total of 10w.
従って、上記の様な装置の回転の運動のエネルギーは次
式
％式％）
ここに、Ｗは上記エネルギー貯蔵装置の回転軸線を中心
とする、エネルギー貯蔵装置の１個の単位装置の回転速
度である。第１図では、形状のファクタＩｓ％Ｍｓ、及
び、Ｒｓが一定であるから、Ｗを一定にする必要がある
場合には、上記移動する錘２４の２つのパラメータＭｗ
、Ｈａを変化させることができる。第１図、及び、第２
図の形状では、錘２４の中心と上記スポーク２２のハウ
ジング１６への取付位置２５との距離を変化させる。Therefore, the kinetic energy of the rotation of the above device is expressed by the following formula (%) where W is the rotational speed of one unit of the energy storage device around the rotational axis of the energy storage device. be. In FIG. 1, the shape factors Is%Ms and Rs are constant, so if it is necessary to keep W constant, the two parameters Mw of the moving weight 24 are
, Ha can be changed. Figures 1 and 2
In the illustrated shape, the distance between the center of the weight 24 and the attachment position 25 of the spoke 22 to the housing 16 is changed.
これは、Ｉ総）。を変え得るようにするためである。This is I total). This is to make it possible to change the
これに対して、第４図に示す他の形状では、上記錘を周
囲方向に移動させることにより、又は、内部の錘２８を
上記中央のハウジング１６まで移動させ、すなわち、ポ
ンプ送りすることにより、形状が変化する。On the other hand, in the other configuration shown in FIG. Shape changes.
第４図に、さらに他の形状を示す。この形状では、スポ
ーク２２の内部の錘を変化させることにより、上記慣性
の総和を変化させる。これは、次式、
によって表される。FIG. 4 shows yet another shape. In this shape, by changing the weight inside the spokes 22, the sum of the inertias described above is changed. This is expressed by the following equation:
この関係においては、Ｒ１及び、Ｉ ２がＳ
一定であるから、制御弁３０により、又は、上記錘を符
号ｎで表す部材を用いて、上記錘をチャンバ３２．３４
から移動させることにより、形状を変化させることがで
きる。In this relationship, since R1 and I2 are constant S, the weight is moved into the chamber 32.
The shape can be changed by moving from.
上記の説明から明らかなように、慣性モーメントを変化
させるために、上記チャンバ３２，３４等と、上記可動
の錘２８，２８．・・・と、上記支持スポーク２２．
２２．・・・とを組み合わせれば、形状が明らかに変化
する。勿論、この場合、第１図に示した構造と、第２図
に示した構造とを組み合わせることを含む。As is clear from the above description, in order to change the moment of inertia, the chambers 32, 34, etc. and the movable weights 28, 28 . . . . and the support spoke 22.
22. If you combine them, the shape will clearly change. Of course, in this case, the structure shown in FIG. 1 and the structure shown in FIG. 2 may be combined.
再度、第３図に戻って説明すれば、上記可動の錘を上記
スポークに沿って移動させる方法は１．Ｌ２形状にとっ
て、さして重要ではない。その理由は、上記スポークに
沿って錘を移動させるのは無端チェノであり、この無端
チェノを駆動するのは第５図に示すモータ３８、又は、
これに類似する他の装置だからである。宇宙で使用する
場合には、無端チェノに歯車を設け、この歯車をモータ
３８で駆動し、上記無端チェノを基準線として選択する
。このタイプの装置は軽量であり、必要に応じ、又は、
連続的に使用することができ、作動の信頼性が高い
第５図において、指令信号はエネルギー貯蔵制御装置３
９からモータを駆動する制御装置４ｏに送られる。上記
モータ駆動用制御装置４ｏは、パルス巾変調方式の信号
を用いて、上記モータ３８を駆動し、このモータ３８は
上記無端チェノ３６に装着された駆動用歯車４２を駆動
する。上記モータと、その歯車は上記無端チェノ３６に
作用し、この無端チェノ３６は適当なチェノ取付具によ
り−」二紀可動の錘２４に取り付けられる。上記無端チ
ェノ３６は、歯車４６の周囲を、無端ループを形成する
ように連続的に回転する。位置検知器４８は上記制御ル
ープを完成するために、上記駆動モータ制御装置４０に
対してフィードバック信号を出力する。Returning to FIG. 3 again, the method for moving the movable weight along the spokes is as follows: 1. It is not very important for the L2 shape. The reason for this is that the weight is moved along the spokes by an endless chain, and this endless chain is driven by a motor 38 shown in FIG.
This is because there are other devices similar to this. When used in space, an endless chino is provided with a gear, this gear is driven by a motor 38, and the endless chino is selected as a reference line. This type of equipment is lightweight and can be used as needed or
In FIG. 5, which can be used continuously and has high operational reliability, the command signal is sent to the energy storage controller 3.
9 to the control device 4o that drives the motor. The motor drive control device 4o drives the motor 38 using pulse width modulation signals, and the motor 38 drives a drive gear 42 mounted on the endless chino 36. The motor and its gears act on the endless chino 36, which is attached to the movable weight 24 by a suitable chino mount. The endless chino 36 continuously rotates around the gear 46 so as to form an endless loop. A position sensor 48 outputs a feedback signal to the drive motor controller 40 to complete the control loop.
次に第６図を用いて上記スポーク２２，２２゜・・・の
内部の錘２８を移動させるための他の方法を説明する。Next, another method for moving the weights 28 inside the spokes 22, 22°, etc. will be explained using FIG.
この第６図で、上記制御装置３９からの指令信号は、ポ
ンプ駆動制御装置５ｏに送られる。上記制御装置５０は
、流体のレベルの検知器５２．５２．・・・が出力する
フィードバック信号に基づき、二通りの作動をするポン
プ５２を作動させる。上記錘を上記細長いハウジング１
６の回転シャフトの軸線に向けて移動させる必要がある
時には、上記所要のポンプ５２の作用で適当なチャンパ
ラ４を空にする。この作用を行わせるためには、上記外
側のチャンバから内側のチャンバに、流体小孔５４を通
して、流体の全量を移動させる。In FIG. 6, a command signal from the control device 39 is sent to the pump drive control device 5o. The control device 50 includes fluid level detectors 52.52. The pump 52, which operates in two ways, is operated based on the feedback signal output by the... The weight is attached to the elongated housing 1.
When it is necessary to move toward the axis of the rotating shaft 6, the appropriate champara 4 is emptied by the action of the required pump 52. To accomplish this, the entire volume of fluid is transferred from the outer chamber to the inner chamber through fluid apertures 54.
この行程は、上記ハブ１８．２０の回転数を一定に維持
するために必要な速度と頻度で反復される。This process is repeated at the rate and frequency necessary to maintain a constant rotational speed of the hub 18,20.
第１図において、発電機１２は、上記多数のスポーク２
２． ２２．・・・を移動させるために、上記エネルギ
ー貯蔵装置１０の内部のモータに電力を供給する。上記
発電機１２は従来型でも差し支えない。この従来の発電
機は、原子力発電装置、太陽発電機、又は、化学的発電
装置であっても差し支えない。上記発電機の＼Ｊ法は、
この発電機がエネルギーを貯蔵するために必要とされる
速度によって決まる。また、上記発電機は」−記ハウジ
ング１６の内部に対して、生活のためのエネルギーも供
給する。さらに、上記発電機を推進機関と置換しても差
し支えない。この推進機関は、上記エネルギー貯蔵装置
１０に対して初期回転力を供給するために、上記スポー
ク２２，２２．・・・又はハウジング１８に取り付ける
。In FIG. 1, a generator 12 has a plurality of spokes 2
2. 22. . . . Power is supplied to a motor inside the energy storage device 10 in order to move the energy storage device 10. The generator 12 may be of a conventional type. This conventional generator can be a nuclear power plant, a solar power plant, or a chemical power plant. The \J method of the above generator is
It depends on the speed at which this generator is required to store energy. The generator also supplies energy for daily life to the inside of the housing 16. Furthermore, the generator may be replaced with a propulsion engine. The propulsion engine is configured to provide the spokes 22, 22 . ...or attached to the housing 18.
ベアリング５６，５６．・・・は、上記ハウジング１６
を上記回転するハブ１８．２０から離間させるためのも
のである。このベアリング５６，５６゜・・・は従来型
のどのようなタイプのものでもよく、上記発電機１２と
、エネルギーの消費及び制御を行う部分２６の部分とを
安定させるために、信号に応答する部十イを含めること
もできる。これを第７図に示す。Bearing 56, 56. . . . is the housing 16 mentioned above.
This is to separate the rotating hub 18, 20 from the rotating hub 18,20. The bearings 56, 56°... may be of any conventional type and are responsive to signals in order to stabilize the generator 12 and the parts of the energy consumption and control section 26. Part 10 may also be included. This is shown in FIG.
第７図において、レートセンサ５８は」二記ハウジング
１６の非回転部分の動きに関するデータをを出力する。In FIG. 7, rate sensor 58 outputs data regarding the movement of non-rotating portions of housing 16.
このような場合に使用されるタイプの検知器は、安定化
のために必要な精密度の程度によって決まる。制御装置
６０は」：記レートセンサ５８の出力信号を受け、パル
ス幅変調方式の信号により、駆動モータ６２を所要方向
に所要速度で移動するように制御する。歯車駆動装置６
４はリングギア６６に取り付けられ、このリングギア６
６は上記回転するハブ１８に取り付けられる。The type of detector used in such cases depends on the degree of precision required for stabilization. The control device 60 receives the output signal from the rate sensor 58 and controls the drive motor 62 to move in a desired direction at a desired speed using a pulse width modulation signal. Gear drive device 6
4 is attached to a ring gear 66, and this ring gear 6
6 is attached to the rotating hub 18.
第１図に戻り、上記モータ兼用発電機１４は、従来形状
のもので差し支えない。その場合、作動を次のように改
良する。すなわち、適当な形状の従来のモータは、その
アーマチアを外部の機械的な力で駆動するか、又は、電
場又は磁場の作用で駆動すれば、発電機として作動させ
ることができるから、上記制、御装置は、上記動力消費
及び制御装置２６の要求に応じて、上記モータ兼用発電
機構成するために必要な切替えを行う。第８図に、上記
モータ兼用発電機１４と従来のモータ兼用発電機との形
状の相違点を示す。Returning to FIG. 1, the motor/generator 14 may be of a conventional shape. In that case, the operation is improved as follows. That is, a conventional motor of a suitable shape can be operated as a generator by driving its armature by an external mechanical force or by the action of an electric or magnetic field. The control device performs the necessary switching to configure the motor/generator according to the power consumption and the request of the control device 26. FIG. 8 shows the differences in shape between the motor/generator 14 and a conventional motor/generator.
第８図において、上記モータ兼用発電機１４は、上記ア
ーマチア１５を整流コイル及びハウジング７０から分離
するための従来型ベアリング６８と、整流子７２と、ブ
ラシ７４とををする。動力はスリップリング７６．７８
から供給する。In FIG. 8, the motor/generator 14 includes a conventional bearing 68 for separating the armature 15 from the commutator coil and housing 70, a commutator 72, and a brush 74. Power is slip ring 76.78
Supplied from.
このタイプでは、上記スポーク２２は上記ハウジング１
６の回転部分のハブ１８に取り付けられる。上記アーマ
チア１５のシャフト８０は上記ハブ１８に直結される。In this type, the spokes 22 are connected to the housing 1.
6 is attached to the hub 18 of the rotating part. The shaft 80 of the armature 15 is directly connected to the hub 18.
上述の説明のように、上記第１のハブ１８と第２のハブ
２０は、相互に反対方向に回転する。As explained above, the first hub 18 and the second hub 20 rotate in opposite directions.
第１図に戻り、上記動力消費及び制御装置２６は、上記
エネルギー貯蔵及び電力発生装置１０全体を制御する。Returning to FIG. 1, the power dissipation and control device 26 controls the energy storage and power generation device 10 as a whole.
また、この上記動力消費及び制御装置２６は動力の調整
と伝達を、要求に合う形で上記動力消費装置に供給する
。第９図に上記動力消費及び制御装置２６の全体の機能
を示す。The power consumption and control device 26 also provides power regulation and transmission to the power consumption devices in a tailored manner. FIG. 9 shows the overall function of the power consumption and control device 26.
矢印８２で示すように、上記エネルギー消費部分は、中
央の制御装置８４に対して動力を要求をする。この中央
の制御装置８４は何種類かの異なるモードで作動する。As indicated by arrows 82, the energy consuming portions make power demands on a central controller 84. This central controller 84 operates in several different modes.
このモードの一つは電力供給モードであり、このモード
では、電力が上記発電機１２から直流電力調整及び配分
装置８６に供給される。ここに、上記電力は、上記エネ
ルギー貯蔵装置のサブシステムに必要な電力の電圧及び
配分に合わせて、ステップアップ又はステップダウンす
る。また、上記エネルギー貯蔵装置１０はエネルギー貯
蔵モードで作動するすることもできる。このタイプのモ
ードの指令信号は、制御装置８８、モータ制御装置の動
力調整装置８６、及び、上記モータ制御装置４０に送ら
れる。上記モータ兼用発電機１４は上記モータ制御装置
４０によって調整される。このモータ制御装置４０はモ
ータ等であり、上記第１ハブ１８及び第２ハブ２０を反
対方向に回転させる。第２の制御は既に説明した分布制
御装置によって行われる。One of these modes is a power supply mode in which power is supplied from the generator 12 to the DC power conditioning and distribution device 86 . Here, the power is stepped up or down to match the voltage and distribution of power required by the energy storage subsystems. The energy storage device 10 may also operate in an energy storage mode. Command signals for this type of mode are sent to the controller 88, the motor controller power regulator 86, and the motor controller 40. The motor/generator 14 is regulated by the motor control device 40. This motor control device 40 is a motor or the like, and rotates the first hub 18 and the second hub 20 in opposite directions. The second control is performed by the distribution control device already described.
動力消費モードによる作動も可能である。このモードの
作動は、発電機制御装置９０に対するモード指示信号に
よって行われ、このモード指示信号は上記中央の制御装
置８４から出力される。このモード指示信号を受けると
、上記モータ兼用発電機１４は電気的に発電機モードに
切り替えられ、上記回転するハブ及びスポークが上記電
場コイル又は磁場コイルとアーマチアとを反対方向に駆
動する。次に、上記発電された動力は、動力調整及び分
配装置９２を通って、上記エネルギー貯蔵装置のサブシ
ステムに送られる。Operation in power consumption mode is also possible. Activation of this mode is effected by a mode indication signal to the generator control unit 90, which mode indication signal is output from the central control unit 84. Upon receiving this mode indication signal, the motor/generator 14 is electrically switched to a generator mode, and the rotating hub and spokes drive the electric or magnetic field coils and armature in opposite directions. The generated power is then routed through power conditioning and distribution device 92 to the energy storage subsystem.
錘分布制御装置９４は、上記エネルギー貯蔵装置１０の
低速回転を維持するために、第５図に示すように上記モ
ータ制御装置４０に指令信号を送り、第６図に示す上記
ポンプ駆動制御装置５０に指令信号を送る。In order to maintain the low speed rotation of the energy storage device 10, the weight distribution control device 94 sends a command signal to the motor control device 40 as shown in FIG. 5, and sends a command signal to the pump drive control device 50 shown in FIG. send a command signal to.
以上説明した実施形態の一部又は構成部材の構造及び配
置は、上記特許請求に記載された本発明の範囲内で、変
更を加えることができる。Parts of the embodiments described above or the structure and arrangement of the constituent members may be modified within the scope of the present invention as set forth in the claims above.
第１図は可動の外部錘を有する多スポーク型工ネルギー
貯蔵装置の斜視図、第２図は上記スポークの内部取り付
けられた可動の錘を有する多スポーク型エネルギー貯蔵
装置の斜視図、第３図は可動の外部源を有するエネルギ
ー貯蔵用構成部材の物理的な関係を示す斜視図、第４図
は可動の内部錘を有するエネルギー貯蔵用構成部材の物
理的な関係を示す斜視図、第５図は上記可動の錘を再配
置するための代表的な駆動装置の説明図、第６図は上記
可動の内部錘を再配置するための代表的な駆動装置の説
明図、第７図は上記エネルギー貯蔵装置を回転構成部材
と非回転構成部材との間で安定させるための装置の説明
図、第８図はモータ兼用発電機装置の構成部材の説明図
、第９図は本発明に使用される動力消費及び制御装置の
サブシステムを説明するための電気回路のブロック図で
ある。
１０・・・多スポーク型エネルギー貯蔵装置、１２・・
・電気エネルギー発生装置、１４・・・モータ兼用発電
機、１６・・・ハウジング、１８・・・第１のハブ、２
０・・・第２のハブ、２２．２３・・・スポーク、２４
・・・錘、２６・・・エネルギーの消費及び制御装置、
２８・・・錘、３６・・・無端チェン、３８・・・モー
タ、３９・・・制御装置、４０・・・モータ駆動制御装
置、４８・・・位置検知器、５０・・・ポンプ駆動制御
装置、６０・・・制御装置、６６・・・リングギア、７
０・・・ハウジング、７２・・・整流子、８４・・・中
央の制御装置、８６・・・直流電力調整及び配分装置、
８８・・・制御装置、９０・・・発電機制御装置、９４
・・・錘分布制御装置。
出願人代理人 佐 藤 −雄
図面の浄１（内容に変更なし）
＝＝＝−ヨ 己
よジ＝巨シー＝５
よ＝コ＝＝−巳５
＝シ＝＝ｉ巳ヨ
＝＝＝＝−一ミョ
手続補正書（放）
昭和６２年１１月λ７日FIG. 1 is a perspective view of a multi-spoke energy storage device with movable external weights; FIG. 2 is a perspective view of a multi-spoke energy storage device with movable weights mounted inside the spokes; FIG. 4 is a perspective view showing the physical relationship of an energy storage component with a movable external source; FIG. 4 is a perspective view of the physical relationship of an energy storage component with a movable internal weight; FIG. 6 is an explanatory diagram of a typical driving device for relocating the movable internal weight, FIG. 7 is an explanatory diagram of a typical driving device for relocating the movable internal weight, and FIG. An explanatory diagram of a device for stabilizing a storage device between a rotating component and a non-rotating component, FIG. 8 is an explanatory diagram of a component of a motor/generator device, and FIG. 9 is an explanatory diagram of a component used in the present invention. FIG. 2 is a block diagram of an electrical circuit for illustrating subsystems of the power consumption and control device. 10...Multi-spoke energy storage device, 12...
- Electrical energy generator, 14... Motor generator, 16... Housing, 18... First hub, 2
0...Second hub, 22.23...Spoke, 24
... Weight, 26 ... Energy consumption and control device,
28... Weight, 36... Endless chain, 38... Motor, 39... Control device, 40... Motor drive control device, 48... Position detector, 50... Pump drive control Device, 60... Control device, 66... Ring gear, 7
0...Housing, 72...Commutator, 84...Central control device, 86...DC power adjustment and distribution device,
88... Control device, 90... Generator control device, 94
... Weight distribution control device. Applicant's agent Sato -Yuu's drawing 1 (no change in content) ===-Yo yoji=Kyoshi=5 yo=ko==-Mi 5 =shi==iMiyo==== - Ichimyo Procedural Amendment (released) November 7, 1988
Claims (1)
上記多スポーク型エネルギー貯蔵装置は 環状の第１ハブ及び環状の第２ハブが回転可能の状態に
内臓装着された細長いハウジングと、上記ハブに等間隔
離間装着されて、このハブから外側に延びる複数のスポ
ークと、 上記スポークに装着された可動の鍾と、 上記可動の鍾に結合されると共に、上記可動の錘を上記
スポークの長手方向に沿って移動させるための上記スポ
ークに結合されて、上記スポーク及び回転するハブの低
速回転を維持する制御装置と、 上記ハブ及びスポークの回転開始時の初期電気エネルギ
ー供給のために上記ハウジングに装着される電気エネル
ギー源装置と、 上記ハウジングに取り付けられ、上記スポーク及びハブ
の回転時に電気エネルギーを発生させるために、上記回
転するスポークに結合される電気エネルギー発生装置と
を有することを特徴とする多スポーク型エネルギー貯蔵
装置。 ２、上記環状の第１ハブ及び環状の第２ハブは反対方向
に回転出来るように上記ハウジングに装着され、 上記スポークに装着される錘は上記スポークの長手方向
に沿うように上記スポークに取り付けられることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載された多スポーク型
エネルギー貯蔵装置。 ３、上記可動の鍾は上記スポークの外部に、上記スポー
クの長手方向に沿って装着され、上記スポークの長手方
向に沿って制御装置により移動されることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載された多スポーク型エネル
ギー貯蔵装置。 ４、上記可動の錘は上記制御装置によって上記スポーク
の長手方向に沿って移動し得るように上記スポークの内
部に取り付けられ、上記スポークは上記内部の錘の受入
れ、及び、低速回転維持のために、独立の区画に分割さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載され
た多スポーク型エネルギー貯蔵装置。 ５、上記電気エネルギー発生装置はモータ兼用の発電機
であり、上記モータ兼用の発電機は上記ハウジングの内
部に配設されると共にアーマチアを有し、上記アーマチ
アはアーマチアシャフトを有し、上記アーマチアシャフ
トは電気エネルギー発生のために上記回転するハブのう
ちの一つに直結されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載された多スポーク型エネルギー貯蔵装置。[Claims] 1. In a multi-spoke energy storage device for space use,
The multi-spoke energy storage device includes an elongated housing having a first annular hub and a second annular hub rotatably mounted within the housing; a movable peg attached to the spoke; a movable peg coupled to the movable peg and coupled to the spoke for moving the movable weight along the longitudinal direction of the spoke; a control device for maintaining low-speed rotation of the spokes and the rotating hub; an electrical energy source device mounted on the housing for supplying initial electrical energy when the hub and spokes start rotating; and an electrical energy generating device coupled to the rotating spokes for generating electrical energy upon rotation of the spokes and the hub. 2. The annular first hub and the annular second hub are attached to the housing so that they can rotate in opposite directions, and the weights attached to the spokes are attached to the spokes along the longitudinal direction of the spokes. A multi-spoke energy storage device according to claim 1. 3. Claim 1, wherein the movable peg is mounted on the outside of the spoke along the longitudinal direction of the spoke, and is moved along the longitudinal direction of the spoke by a control device. A multi-spoke energy storage device as described in . 4. The movable weight is mounted inside the spoke so as to be movable along the longitudinal direction of the spoke by the control device, and the spoke is configured to receive the internal weight and maintain low speed rotation. A multi-spoke energy storage device according to claim 1, characterized in that it is divided into independent compartments. 5. The electric energy generating device is a generator that also serves as a motor, the generator that also serves as a motor is disposed inside the housing and has an armature, the armature has an armature shaft, and the armature A multi-spoke energy storage device as claimed in claim 1, characterized in that a cheer shaft is directly connected to one of the rotating hubs for generating electrical energy.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US06/891,301 US4725766A (en) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | Multiple spoke energy storage system for space environment |
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- 1987-07-28 JP JP62188689A patent/JPS63114538A/en active Pending
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